1789_汽車(chē)前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì),汽車(chē),燈罩,沖壓,模具設(shè)計(jì)
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1目錄前 言 ...................................................31 緒論 ...................................................41.1我國(guó)沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 .........................................41.2 我國(guó)沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ..................................42 汽車(chē)前燈罩成形工藝分析 .................................72.1 分析制件的沖壓工藝性 ..........................................72.1.1 材料 ........................................................72.1.2 結(jié)構(gòu)分析 ....................................................72.1.3 尺寸精度與表面粗糙度 ........................................72.2 確定沖壓工藝方案 ..............................................72.3 模具形式 ......................................................82.4 毛坯展開(kāi)計(jì)算 ..................................................82.4.1 拉深部分 ....................................................82.4.2 彎曲部分 ....................................................92.4.3 其它部分 （直接由 CAD 得出） ................................93 落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì) ....................................103.1 排樣 .........................................................103.2 確定沖壓方向和沖壓中心 .......................................103.2.1 確定沖壓方向 ...............................................103.2.2 確定壓力中心 ...............................................113.3 確定拉深次數(shù) .................................................123.4 確定沖裁力和拉深力 ...........................................133.4.1 沖裁力 .....................................................133.4.2 壓邊力 .....................................................133.4.3 拉深力的計(jì)算 ...............................................133.5 選擇壓力機(jī) ...................................................143.6 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 .................................................153.7 工作部分尺寸計(jì)算 .............................................153.7.1 拉深工作部分尺寸 ...........................................153.7.2 落料工作刃口部分尺寸計(jì)算 ...................................163.8 模具總體設(shè)計(jì) .................................................183.8.1 工作零件 ...................................................183.8.2 其它主要零件 ...............................................203.9 模具結(jié)構(gòu)尺寸驗(yàn)算 .............................................244 脹形沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) ....................................254.1 成形部分 .....................................................254.2 變形力與沖裁力的計(jì)算 .........................................264.2.1 脹形變形力 .................................................26南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24.2.2 沖裁力 .....................................................274.3 確定壓力中心 .................................................274.4 選擇壓力機(jī) ...................................................284.5 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 .................................................294.6 工作部分刃口尺寸計(jì)算 .........................................294.6.1 對(duì)沖裁刃口尺寸進(jìn)行計(jì)算 .....................................294.6.2 脹形刃口尺寸的說(shuō)明及確定 ...................................294.7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................304.7.1 主要工作零件 ...............................................304.7.2 其它零件設(shè)計(jì) ...............................................31結(jié) 論 ...................................................33參考文獻(xiàn) ................................................34致謝 ....................................................35南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3前 言模具在汽車(chē)、拖拉機(jī)、飛機(jī)、家用電器、工程機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、冶金、機(jī)床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等制造業(yè)中，起著極為重要的作用，模具是實(shí)現(xiàn)上述行業(yè)的鈑金件、鍛件、粉末冶金件、鑄件、壓鑄件、注塑件、橡膠件、玻璃件和陶瓷件等生產(chǎn)的重要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，與切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、產(chǎn)品性能好、生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點(diǎn)。大學(xué)幾年所學(xué)對(duì)于知識(shí)的海洋來(lái)說(shuō)也許還不夠說(shuō)滄海一粟，但是對(duì)于具體的個(gè)人來(lái)說(shuō)卻是會(huì)算有很大收獲的。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己所學(xué)的一次全面總結(jié)，而且是對(duì)我們所具備的綜合能力的一次考查，更是我們將理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)際運(yùn)用前的一次實(shí)際應(yīng)用。此次設(shè)計(jì)所依據(jù)的工件是在工廠(chǎng)實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)的。在參觀(guān)了工廠(chǎng)已采用的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)設(shè)備、并在老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下進(jìn)行了此次設(shè)計(jì)。為了高質(zhì)量的完成此次設(shè)計(jì)我用了大量的時(shí)間和精力查閱了很多資料，包括《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 、 《冷沖模設(shè)計(jì)》 、 《模具設(shè)計(jì)大典》和《模具圖冊(cè)》等，相信對(duì)我以后在實(shí)際工作中的應(yīng)用會(huì)有很大益處。因我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和水平有限，設(shè)計(jì)之中難免會(huì)存在不合理之處，請(qǐng)各位老師多多批評(píng)指正。這次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。老師的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，待人以誠(chéng)的寬廣胸懷以及淵博的知識(shí)為我們樹(shù)立了榜樣。在此向老師致以最誠(chéng)摯的謝意！南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文41 緒論1.1 我國(guó)沖壓模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)” ；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠(chǎng)家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。 以汽車(chē)覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠(chǎng)、一汽模具中心等模具廠(chǎng)家已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 例如，吉林大學(xué)汽車(chē)覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車(chē)覆蓋件沖壓成型分析KMAS 軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的注塑模、汽車(chē)覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模 CAD/CAE/CAM 軟件，上海交通大學(xué)模具 CAD 國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模 CAD 軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶(hù)。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴(lài)進(jìn)口。1.2 我國(guó)沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文5(1) 全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2) 高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。模具掃描系統(tǒng)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4) 電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱(chēng)為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。(5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80%左右。 (6) 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文6(TiN、TiC 等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7) 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀(guān)質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。(8) 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文72 汽車(chē)前燈罩成形工藝分析2.1 分析制件的沖壓工藝性2.1.1 材料 08 鋼 材料厚度 t=1mm由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)》P19，表 1-8：抗拉 бb 335—450（N/㎜2）抗剪 τ 260—360（N/mm2）彈性模數(shù) E 190000 (N/mm2)屈服點(diǎn) бs 200 （N/mm2）δ（%） 32%2.1.2 結(jié)構(gòu)分析該零件是汽車(chē)前燈的殼罩，形狀特征包括彎曲面，拉深面，壓凸包，加強(qiáng)筋，外沿邊等，并且是非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，較為復(fù)雜。產(chǎn)品零件需要經(jīng)過(guò)多道工序才能完成，基本工序應(yīng)包括拉深、沖孔、彎曲、脹形、翻邊等。且制件水平方向有不同層次的水平面，都是通過(guò)拉深、彎曲、脹形工序制成，表明成形工序較為復(fù)雜。拉深底部沖出一大孔，尺寸精度相對(duì)比較高。制件應(yīng)注意尺寸之間的影響，以及工序之間相互的影響。2.1.3 尺寸精度與表面粗糙度尺寸精度按 IT12 級(jí)精度；表面粗糙度 Rn=12.52.2 確定沖壓工藝方案根據(jù)產(chǎn)品零件的外形結(jié)構(gòu)和尺寸精度要求，首先確定是不能用級(jí)進(jìn)模工作，因?yàn)槿绻眉?jí)進(jìn)模，工作零件會(huì)發(fā)生相互的干涉現(xiàn)象，模具結(jié)構(gòu)也相當(dāng)復(fù)雜，并且不能保證零件的尺寸精度和位置精度。那么將其成形過(guò)程分為單工序完成。每工序可以設(shè)計(jì)為復(fù)合?；騿喂ば蚰９ぷ?，以確保能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品零件。該零件成形的基本工序包括落料、拉深、沖孔、脹形、彎曲、修邊、翻邊。比較如下三個(gè)方案：方案一：先落料沖孔，后拉深，再脹形，最后彎曲翻邊；南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文8方案二：先落料拉深，后沖孔，再脹形，再?zèng)_孔，最后彎曲翻邊；方案三：先落料拉深，再脹形沖孔，再脹形沖孔，最后彎曲翻邊。方案一如果先沖孔后拉深，肯定會(huì)影響拉深的質(zhì)量和孔之間的定位尺寸，并且會(huì)影響其后的成形工序，提高了經(jīng)濟(jì)成本。那么對(duì)于此件上的孔應(yīng)該分開(kāi)沖，比如脹形上的孔，拉深底部的大孔。為了保證零件的質(zhì)量，方案一的成形工序還不足。方案二單從模具結(jié)構(gòu)來(lái)看過(guò)于簡(jiǎn)單，中間三步都是簡(jiǎn)單的單工序模。而且方案也不完善，從零件的結(jié)構(gòu)來(lái)看，脹形部分不能一步完成。需要從兩個(gè)方向分別脹形，才能保證零件的質(zhì)量方案三解決了前兩個(gè)方案的缺點(diǎn)，但所生產(chǎn)的零件的尺寸精度不高?？偨Y(jié)以上三種方案，得出方案四：落料、拉深——脹形、沖孔——脹形、沖孔——修邊、沖孔——彎曲——沖大孔、翻邊方案四雖然分六步工序完成，簡(jiǎn)單的說(shuō)需要六套模具。對(duì)于模具制造工作比較繁重，成本也比較高。但是由于是批量生產(chǎn)，而且根據(jù)零件外形和尺寸精度來(lái)說(shuō)，這是優(yōu)佳的方案。2.3 模具形式成形過(guò)程分六步完成，即需六套模具。第一套：落料、拉深倒裝復(fù)合模；第二套：脹形、沖孔復(fù)合模；第三套：脹形、沖孔復(fù)合模；第四套：修邊、沖孔復(fù)合模；第五套: 彎曲單工序模；第六套：沖孔、翻邊復(fù)合模；（由于工作量的原因，主要設(shè)計(jì)前兩套模具）2.4 毛坯展開(kāi)計(jì)算2.4.1 拉深部分（1-1)??????????2121dchA?=3.14×25.78×（85+74）=3.14×25.78×159 =12870.92 mm2（1-2）??2122 3.06./??=1/2×25.78×150.84=1/2×3888.6mm2南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文9=1/2×3465.18mm2??3.246.982/13???A（1-3）0A??=12870.82-3888.66+3465.18=12447.44mm2故：拉深部分面積 A01=12447.44mm22.4.2 彎曲部分（1-4）1303675.43602.1 ????????????=（2.16+57.5+17.53）×113=8722.47mm2（1-5）422A=（2.7+77+11.69）=3929.77 mm22102??2.4.3 其它部分 （直接由 CAD 得出）mm235.6403A總面積： （1-6）03201A??=12447.44+8722.47+3929.77+23640.35 =49920.03 mm2考慮到修邊情況，以及工序之間產(chǎn)生的尺寸影響，取 A=50000 mm2南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文103 落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)3.1 排樣由《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》P50選用軋制薄鋼板 1㎜×500㎜×1500㎜單行直排a=1.2㎜ a 1=1.5㎜輪廓尺寸：Amax×Bmax=404㎜×209.95㎜條料寬：B=Amax+2a+毛坯修邊量=473.28㎜進(jìn)距：L0=Bmax+2a1=2111.15㎜條數(shù)：n1=500/473.28=1（余 26.72㎜）每條個(gè)數(shù)：n2=1500/211.15=7(余 21.95㎜)總個(gè)數(shù)： N=n1×n2=7利用率：η=（7×62117）/（500×1500）=57.80%3.2 確定沖壓方向和沖壓中心3.2.1 確定沖壓方向確定沖壓方向應(yīng)考慮的問(wèn)題①保證凸模能夠進(jìn)入凹模；②開(kāi)始拉深時(shí)凸模與拉深毛坯接觸面積要大；③開(kāi)始拉深時(shí)凸模與拉深毛坯的接觸面應(yīng)靠近中間；④開(kāi)始拉深時(shí)凸模與拉深毛坯的接觸面要大，要分散；⑤壓料面各部分進(jìn)料阻力力求均勻。根據(jù)零件的形狀特征和上述的要求，確定為反向拉深，水平放置。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文113.2.2 確定壓力中心圖 2.1根據(jù)零件形狀的復(fù)雜性，利用解析法求出壓力中心如圖 2.1 所示，是按 1：1 的比例畫(huà)出凸模工作部分剖面的輪廓圖，取了 21 個(gè)重心點(diǎn)，其各坐標(biāo)（x,y）和長(zhǎng)度 L 分別為：01（228.31，181.25）L 1=521.90 02（323.09，98.29）L 2=316.4603（137.31，93.29）L 3=63.70 04（108.42, 157.32）L 4=101.1005（118.27, 216.29）L 5=25.88 06（134.43，224.41）L 6=17.4707（138.31，262.74）L 7=56.14 08（154.60，293.24）L 8=32.5609（180.68，278.76）L 9=34.96 010（195.59，264.29）L 10=10.22011（228.31，268.11）L 11=61.24 012（348.86，264.29）L 12=185.86013（463.80，270.80）L 13=45.91 014（498.16，267.17）L 14=42.70015（479.69，267.17）L 15=74.34 016（452.55，179.80）L 16=32.09017（462.76，168.09）L 17=15.11 018（470.31，165.69）L 18=12019（474.31，172.29）L 19=8 020（478.31，148.62）L 20=46021（486.01，112.01）L 21=46.96由： （2-1）21210Lxxx???=(119154.99+102323.60+8746.65+10961.26+3060.83+2348.49+7764.72+5033.78+63南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1216.57+1998.93+13981.70+64839.12+21293.06+21271.43+35660.15+14522.32+6992.30+5648.28+3794.48+22002.26+22823.03)/1756.60=500537.95/1756.60 =284.95再由： （2-2）21210LLyyy???=(94594.38+31104.85+5942.57+15905.05+5597.59+3918.20+14750.22+9547.89+9745.45+2701.04+16419.06+49120.94+12432.43+11408.16+16577.82+5769.78+2539.84+1988.28+1378.32+6836.52+5273.14)/1756.60=323551.53/1756.60 =184.19故：確定出壓力中心為 00（284.95，184.19） 如圖 2.1 所示3.3 確定拉深次數(shù)1.修邊余量 h/d=24.3/170=0.14d 凸 /d=156/150=1.04 得出：δ=5.02.毛坯直徑 D 的計(jì)算（2-3）232121)()(d????=216 mm22 150768574.148??3.確定是否用壓邊圈毛坯相對(duì)厚度 t/d=1/200×100=0.5 h/d=0.14所以應(yīng)采用壓邊圈4.拉深系數(shù)t/D×100=1/200×100=0.5d 凸 /d=156/150=1.04查[2] P208 表 4-20h1/d1=0.50——0.62而： h/d=23.4/150=0.156顯然 h/d3～6 18 30>6～10 22 36>10～18 27 43>18～30 33 52>30～50 39 62>50～80 46 74>80～120 54 87>120～180 63 1004.7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.7.1 主要工作零件1.沖孔凸模沖孔凸模材料為 T10A，硬度要求 58—62HRC，臺(tái)階底面應(yīng)壓入后磨平。凸模刃口部分設(shè)計(jì)成為方孔形，是因?yàn)槌尚慰资欠娇?。而把安裝部分設(shè)計(jì)成圓柱形，其主要目的是避免鉗工在安裝凸模時(shí)劃傷自己，便于安裝。兩沖孔凸模都是依靠凸模固定板固定，采用過(guò)盈配合 H7/m6 穩(wěn)固。所以凸模固定板孔的配合尺寸是 ㎜。015.??（1）凸模長(zhǎng)度尺寸計(jì)算南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文31因?yàn)槭沁x用非標(biāo)準(zhǔn)凸模，所長(zhǎng)度尺寸由磨具結(jié)構(gòu)確定，需要考慮：凸模固定板厚度 h1，壓料板厚度 h2，凸模進(jìn)入凹模的深度，以及由凸模修磨量和在模具閉合狀態(tài)下固定板與壓料板之間的安全距離等因素需要增加的高度 h，即：（3-9）hhL??321那么有： mm0450?（2）凸模強(qiáng)度校核對(duì)于此類(lèi)結(jié)構(gòu)的凸模，必須進(jìn)行承壓力和穩(wěn)定能力的校核。①承壓能力校核 沖裁時(shí)凸模承受的有平均壓應(yīng)力 б 和刃口的接觸應(yīng)力 бk 兩種。當(dāng)此凸模斷面寬度 B=7mm 大于材料厚度 t=mm 時(shí)，接觸應(yīng)力 бk 大于平均壓應(yīng)力б，因而強(qiáng)度校核的條件是接觸應(yīng)力 бk 小于或等于材料的許用壓應(yīng)力 бp：由： （3-10）pkALt????式中： бk—凸模刃口接觸應(yīng)力（MPa） ；L—沖件輪廓長(zhǎng)度（mm） ；A—沖件平均面積（m㎡） ；бp—凸模材料的許用壓力（MPa） 。那么有： MPaMPapk )15698(17493028???????∴復(fù)合條件②穩(wěn)定能力校核 按確定壓桿臨界力的歐拉公式計(jì)算，把凸模的一端視作為固定端，另一端根據(jù)導(dǎo)向形式或視作為自由端，或視作為鉸支端或者是固定端的壓桿。由公式： （3-11）??tEdL3max8?式中： Lmax—凸模允許的最大自由長(zhǎng)度（mm） ；E—凸模材料彈性模量（MPa） ；τ—重建材料抗剪強(qiáng)度（MPa） 。那么有： mL2301430284.10max ????∴復(fù)合條件2.脹形凸模本模具設(shè)有四個(gè)脹形凸模，材料為 T10A，硬度要求 58—62HRC，都是整體式結(jié)構(gòu)。脹形凸模刃口處加工成零件所需脹形的外形，裝配處加工成矩形，這樣便于凸模和凸模固定板的加工。脹形凸模依靠凸模固定板固定，之間按 H7/m6 過(guò)盈配合加工。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文324.7.2 其它零件設(shè)計(jì)1.定位零件此套模具設(shè)計(jì)定位零件的作用是用來(lái)確定毛坯零件在模具中準(zhǔn)確位置，保證沖出合格的制件。根據(jù)定位零件的設(shè)計(jì)原則：定位至少應(yīng)有三個(gè)支承點(diǎn)，即兩個(gè)導(dǎo)向點(diǎn)和一個(gè)定距點(diǎn)。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，零件內(nèi)部有一個(gè)拉深部分，上下對(duì)稱(chēng)是直平面。那么可以在直平面處加兩塊定位塊，將零件的縱向定位，并且用螺釘和銷(xiāo)釘把定位塊穩(wěn)定在脹形凹模上，其結(jié)構(gòu)如 3.8 所示。橫向的定位用兩個(gè)固定的定位銷(xiāo)定位，定位銷(xiāo)靠過(guò)盈配合，固定在凹模上。定位塊材料為 45，硬度要求 43—48HRC，長(zhǎng)×寬×厚度=40mm×20mm×30mm；固定定位銷(xiāo)材料為 45，硬度要求 43—48HRC，D=8mm，d=4mm3.壓料裝置及零件設(shè)計(jì)壓力機(jī)下壓時(shí)，脹形凸模將工件壓入凹模內(nèi)，材料會(huì)發(fā)生起皺或者脹形的效果不是很好。因?yàn)槊浶螐木植縼?lái)看就是變薄拉深工序，所以需要壓料裝置。當(dāng)沖壓過(guò)程完成后，由于鋼板的回彈作用，壓料板還能起到把工件從凹模中帶出來(lái)，容易取件。壓料裝置由壓料板、彈簧和壓料螺釘組成：壓料板 長(zhǎng)×寬×厚度=540mm×400mm×25mm，材料為 45，硬度要求為 43—48HRC；彈簧 彈簧的選擇主要考慮能否將壓料板彈開(kāi)的高度要大于脹形部分的最大深度，壓力機(jī)下壓時(shí)壓料板能壓住周邊，能很好的成形。選用彈簧：d=8mm，t=13.5mm，F(xiàn)j=2200N，D2=45mm，h=55mm，n=3，L=707mm材料為 60Si2Mn，硬度要求 43—48HRC。壓料螺釘 材料為 45，熱處理硬度 35—40HRC。4. 固定零件（1）模柄同樣，為了將固定上模座于壓力機(jī)滑塊上時(shí)，且使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證一致，加設(shè)模柄。根據(jù)所選開(kāi)式壓力機(jī)的模柄孔尺寸 Φ65mm×75mm，選擇標(biāo)準(zhǔn)凸緣式模柄（GB2862.3—81） ，材料 45。（2）凸模固定板凸模固定板采用材料為 45，硬度要求為 43—48HRC，長(zhǎng)×寬×厚度=540mm×400×50mm。板內(nèi)加工帶臺(tái)階方孔，按 H7/m6 過(guò)盈配合加工。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文33（3）墊板沖壓時(shí)，由于沖壓力作用在凸模和凹模上，為了避免磨傷了凸模和凹模，需要分別在上下加墊板。材料 45，硬度要求 43—48HRC，長(zhǎng)×寬×厚度=540mm×400mm×10mm。結(jié) 論我的設(shè)計(jì)是汽車(chē)前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)任務(wù)一到手，就開(kāi)始對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，查閱有關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍，完成了零件的二維圖，包括尺寸的測(cè)繪。然后對(duì)零件毛坯展開(kāi)計(jì)算，確定出工藝方案。零件的成形包括拉深、脹形、彎曲、沖孔、翻邊等多道基本工序，考慮到成形工序的合理性和之間的相互影響，方案的確定在設(shè)計(jì)過(guò)程中要有所調(diào)整，使工作量增大；在設(shè)計(jì)第一套模具過(guò)程中，同樣遇到了一些困難，都在老師的指導(dǎo)和自己的努力下，一一解決。對(duì)于零件的加工，包括對(duì)工作零件的加工工序及方法的掌握不是很全面，表明還是缺乏專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需進(jìn)一步學(xué)習(xí)總結(jié)；第一套模具設(shè)計(jì)完成后，開(kāi)始設(shè)計(jì)第二套模具，由于有老師的指導(dǎo)，第二套模具順利完成；最后寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，總結(jié)設(shè)計(jì)。當(dāng)然設(shè)計(jì)中還存在不足處，希望在以后的工作實(shí)踐中加以學(xué)習(xí)改進(jìn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)大學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)，也是對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)。四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就此結(jié)束，從中我收獲很多，而且得到很多快樂(lè)。為我大學(xué)學(xué)習(xí)畫(huà)上圓滿(mǎn)句號(hào)！南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文34參考文獻(xiàn)[1] 肖祥芷，王孝培主編.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 3.南昌：江西科學(xué)出版社,2003.1[2] 王孝培主編.沖壓手冊(cè).第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10[3] 王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社,1998 [4] 王春武，齊廣霞，揭錢(qián)發(fā)編著.冷沖壓模具設(shè)計(jì).北京：兵器工業(yè)出版社,1995.8[5] 陳炎嗣，郭景儀主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù).北京：北京出版社,1991[6] 楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005[7] 廖念釗，莫雨松，李碩根，楊興駿編.互換性與技術(shù)測(cè)量.第四版.北京：中國(guó)計(jì)量出版社,2001.1 [8] 大連理工大學(xué)工程畫(huà)教研室編.機(jī)械制圖.第四版.北京：高等教育出版社,1993 [9] 王樹(shù)勛，高廣升編.冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)大全.廣州：華南理工大學(xué)出版社，1997 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文35致謝幾年的艱苦跋涉，幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)論文終于到了劃句號(hào)的時(shí)候，心頭照例該如釋重負(fù)，但寫(xiě)作過(guò)程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。論文寫(xiě)作的過(guò)程并不輕松，工作的壓力時(shí)時(shí)襲擾，知識(shí)的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書(shū)館中，一次次在深夜奮筆疾書(shū)。第一次花費(fèi)如此長(zhǎng)的時(shí)間和如此多的精力，完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價(jià)值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說(shuō)，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。敲完最后一個(gè)字符，重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒(méi)有什么值得特別炫耀的成果，但對(duì)我而言，是寶貴的。它是無(wú)數(shù)教誨、關(guān)愛(ài)和幫助的結(jié)果。我要感謝我的指導(dǎo)教師。老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時(shí)間，不時(shí)召集我和同學(xué)督責(zé)課業(yè)，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。這篇論文更傾注了他的大量心血。從初稿到定稿，他不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語(yǔ)句格式的瑕疵，都一一予以指出。是他傳授給我方方面面的知識(shí)，拓寬了我的知識(shí)面，培養(yǎng)了我的功底，對(duì)論文的完成不無(wú)裨益。我還要感謝學(xué)校所有教過(guò)我的老師，是你們讓我成熟成長(zhǎng)；感謝學(xué)院的各位工作人員，他們細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠(chéng)摯的謝意。他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持，他們無(wú)微不至的關(guān)懷，是我前進(jìn)的動(dòng)力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒(méi)有他們就沒(méi)有我，我的點(diǎn)滴成就都來(lái)自他們。讓我依依不舍的還有各位學(xué)友和室友。在我需要幫助的時(shí)候他們伸出溫暖的雙手，鼎立相助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。本論文的完成遠(yuǎn)非終點(diǎn)，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個(gè)個(gè)新的起點(diǎn)。我將繼續(xù)前行！畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：汽車(chē)前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì)II、 畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù)) 及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：1. 燈罩零件圖2.生產(chǎn)綱領(lǐng)：中等批量3.要求完成零件的沖壓工藝分析和沖壓工藝規(guī)程的編制。1) 分析沖件成形工藝及坯料展開(kāi)2）編制燈罩零件沖壓工藝3）完成燈罩模具設(shè)計(jì)III、 畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：1. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000 字符以上） ，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。第 1 周—第 2周3.繪制燈罩板沖件圖，分析沖件成形工藝及坯料展開(kāi) 第 3 周—第 6周4.編制燈罩沖壓成形工藝規(guī)程； 第 7 周—第 8周5.繪制燈罩模具總裝圖及零件圖； 第 9 周—第 13周6.撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 14 周—第 16周7.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查，畢業(yè)答辯。 第 17 周Ⅳ 、 主 要參考資料：1.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) 》編寫(xiě)組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)，19952. 陳為國(guó).帶缺口筒形件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì).金屬成形工藝，1998.23.王新華，袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20034.羅益旋.沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 銀聲音像出版社，20045. GB2851～2875《冷沖?！穱?guó)家標(biāo)準(zhǔn)航空與機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)類(lèi) 0781053 班學(xué)生（簽名）： 填寫(xiě)日期： 2011 年 01 月 03 日指導(dǎo)教師（簽名）： 助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系主任（簽名）：附注:任務(wù)書(shū)應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)首頁(yè)。附錄：燈罩零件圖畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文文獻(xiàn)翻譯題目 汽車(chē)前燈罩的沖壓模具設(shè)計(jì)專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105319學(xué) 生 姓 名 聶文軍指 導(dǎo) 教 師 陳為國(guó)填 表 日 期 2011 年 05 月 20 日Mould type of numerical control process computer assist the cutter choose and studyForewordNumerical control include cutter production and cutter of orbit choose two key problems process ,. The first problem has been got and studied extensivly and deeply over the past 20 years, a lot of algorithms developed have already got application in commercial CAD/ CAM system. Most CAM systems can produce the cutter orbit automatically after users input relevant parameters at present. Comparatively speaking , it is still not ripe to regard quality , efficiency as the research of choosing the problem of cutter of optimizing the goal correctly, do not have commercial CAM system that can offer the preferred decision support tool of cutter at present, therefore it is difficult to realize the integrating automatically and organically of CAD/ CAM.. The cutter is chosen to usually include cutter type and cutter size. Generally speaking , suitable for one processing cutter of target for much kind , one cutter can finish different processing tasks, so it is easier to only consider meeting the cutter that basically processes the requirement and choose, especially to geometirc characteristics of model such as the hole , trough ,etc.. But in fact, it is common for cutter to choose and sure optimization goal interrelate, for instance most heavy to cut efficiency , process time , minimum process cost , longest service life ,etc. at least, so the cutter is chosen it is a complicated optimization question. Such as mould type one of parts, because the geometirc form is complicated (usually include curved surface of freedom and island), influence geometry that cutter choose it restrains from to be can explicit to say among CAD model, need to design the corresponding algorithm to draw, therefore choose the cutter specification suitable and cutter association , it is not easy things by improving efficiency and quality processed in numerical control.Mould type generally with preparation method that numerical control mill, usually including rough machining, half finish machining , precise process of processing etc.. The principle of rough machining is to spare no effort to remove the surplus metal with high efficiency, therefore hope to choose the larger cutter, but the cutter is oversized, may cause the increase of the crude volume ; Half finish machining of tasks to remove rough machining leave over step that get off mainly; Finish machining mainly guarantees size of the part and surface quality. Consider , go on , select exist , sure by computer difficult automatically totally up till now, therefore assist the cutter to choose in the computer that we developed (Computer Aided Tool Selection , CATS) among the system, base on , provide one aid decision tool for user, rough machining , half finish machining , precise to process etc., the real policy-making power is still left to users, in order to give full play to the advantages of computer and people.1 Basic structure of the system CATS system is CAD model, output for cutter type , cutter specification , mill depth of sharpening , enter the giving amount , rotational speed of main shaft (cut the pace ) and process six parameters such as time (such as Fig. 1), including choosing the aid decision tool in cutter type, rough machining cutter choose aid decision tool, half finish machining cutter choose aid decision tool and finish machining cutter choose aid decision tool ,etc.Given the rough machining in Xingqiang processing of the important position (usually rely time 5~10 times), rough machining, the system automatically optimize portfolio with cutlery functions to enhance overall processing efficiency. In addition to the decision-making tools, the system also has a detailed look cutlery norms, based on the type and size cutlery recommended processing parameters and assess the function of processing time, the last generation of the overall results of choice cutlery statements (figure 2). All the data and knowledge systems cutlery done by the background database support.2 Key technologies and algorithms2.1Cutlery type choiceAccording to Assistant Xingqiang digital processing practice, Xingqiang Xi state general processing cutlery into milling cutter, milling cutter radius milling cutter and the first three balls. D based cutlery diameter, radius radius r when r=0 for milling cutter, 0
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